3D 打印的基本流程

由無到有製做一件3D產品

究竟一件3D製品是怎樣製作的呢??

首先我們需要幾件 "野" ，第一當然是一部3D打印機并附有原料(例如ABS膠條) ，一電腦用以製作3D model ，繪製3D的軟件(例如 Auto CAD ，SketchUP，3Ds Max等) ，通常我們還需要一個控制打印機及為我們編制 "gcode" 的程式(例如 ReplicatorG) 

讓我們來一步一步示範如何制作。
我們今次以 Coral CAD 來製作 3d model ，以ReplicatorG 來編制gcode 最後以 "Come 3d！" 來打印成品。

1. 以Coral CAD 來製作3d model ，一般3d 軟件都以製作幾何圖案較為容易，我們今次就製作類似俄羅斯方塊的小飾物。

2. 完成繪製後，coral draw 基本以*.dwg 為存檔原始檔格式。但replicatorG 則讀取*.stl 或*.obj ，我們發佈檔案為 test.stl

3. 打開 ReplicatorG 并讀取 test.stl

4. 現在需要生成 Gcode。Gcode 其實是一種路徑的表現型式，例如我叫你先向前走30步，然後轉左行20步，再向右行25步........。不過Gcode 則用以與電腦溝道吧 ! 其中有幾個指令是這樣的 : G00：直線快速進給到??座標、G01：依指定速度直線進給到??座標、G02/G03：依順、逆時針畫圓、畫弧、G17-G19：切換平面。(可參考http://tw.myblog.yahoo.com/looka330/article?mid=36437&sc=1)
但現在，我想大部分人都以3D 軟件設計立體模型再交由電腦自行生成Gcode 吧 !

5. 生成 Gcode 前有幾樣選項要選擇的。
   - 使用基板 ~ 如果以ABS 原料打印，機本上必需使用基板。雖然會浪費一點原料，但為著防止"翹" 邊，是值得的。

  - 使用支撐 ~ 如需要製作懸空的部份則需要了。

  - 物体填充 ~ 模型的中心并不一定是完全實心，可以選擇不同的百份比。一般20%己足夠。

  - 層高 ~ 即是精細度，愈細成品會愈細緻，但一般而言相對用較多時間。

  - 外壳數 ~ 外層厚度，如果需要作打磨等後加工，就需要厚一點了。

  - 進給速度 ~ 進料的速度，根據原料直徑，噴嘴口大小，溫度...........等作決定。也關係到成品的精細度(我建議跟買機時的參數吧，到要改機或換其他特性的原料時再設定啦)




6. 生成G代碼。按這裡只會做一個Gcode 檔案出來，如果你的打印機支持不連接電腦打印(例如可插SD Card) 你就可抄這個Gcode入SD Card 直接打印了。





7. 打印了 !!! 按下 "構建" ，Gcode 自動生成，再等足夠時間讓噴嘴和基板預熱，打印就自動開始了。



8. 打印正式開始，狀態列上會顯示預計打印時間，噴嘴和基板溫度等的資訊，然後就是........等!!  啊~~~ 都唔係只係等咁簡單，要不時留意進料是否正常，基板走動有否異樣，噴嘴出料有否JAM........ 用平機當然要多留意，多部份要SET 啦!! 唉..........






9. 這是今次模型的Gcode ，等的時候可以去研究下(訓唔著扲黎睇，好過食安眠藥~~) 下次再同大家睇睇個成品啦!!

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現今3D 打印的技術

現今3D 打印的技術

以下的資料可能比較學術一點，有不少專有名詞，大家細心閱讀吧 !

一般我們現在會接觸到(或家用玩家會用到)的有 :

FDM(Fused deposition modeling) - 參考影片

例子 : makerbot replicator 2

   S.Scott Crump在20世紀80年代後期開發的熔融沉積成型（FDM ） ，由Stratasys公司於1990年商品化。 隨著這項技術的專利期滿，現在有不少開源開發的討論會研究3D打印機（例如RepRaps ）和許多商業和個人的研究，使得3D打印的成本大幅下降。

熔融沉積成型使用的塑料絲或金屬絲，被繞在一個線圈，連接在一個擠壓噴嘴上。噴嘴加熱熔化的材料，在水平(X,Y)和垂直(Z)兩個方向上移動，其移動路徑由電腦跟據CAM (computer-aided manufacturing)軟件包控制。原料由擠出熱塑性材料的加熱部件加熱後由噴嘴擠出，從而堆疊成形。步進馬達或伺服馬達通常採用以移動擠壓頭。

用作原料的，包括有丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯（ABS） ，聚碳酸酯（PC） ，聚乳酸（PLA ） ，高密度聚乙烯（ HDPE ） ，PC / ABS ，聚苯砜（ PPSU ） 等。

基於FDM技術的特性，在成品的形狀上有一定的限制。例如， FDM通常不可以產生鐘乳石狀結構，因為他們不能在懸空情況下造型。而過薄的支撐結構都應該避免。(資料來自WIKI)

PP(Plaster-based 3D printing) / Powder bed and inkjet head 3d printing - 參考影片

Powder bed and inkjet head 3d printing 是一種可使數碼化數據成型的技術。這項技術最初是在麻省理工學院開發及後 Z Corporation 於1995年取得獨家許可權。

如其他許多立體成型技術一樣，電腦程式把要打印的件物分析成許多薄片的橫切面。如噴墨式打印機的打印頭來回走過粉末床，部分被選取的平面形狀會粘合并硬化成形，重複這過程便會形成立體形狀。

最後清除多餘的粉末就會得到想要的物件。(資料來自WIKI)

例子 : formlabs  The From 1

DLP (Digital Light Processing) - 參考影片

DLP投影3D列印的成型原理是利用直接照燈成型技術（DLPR）把光敏樹脂在極短的時間內成型，資料由電腦軟體進行分層及建立支撐，再輸出黑白色的 Bitmap檔，每一層的Bitmap檔會由DLPR投影機投射到工作臺上的感光樹脂，使其固化成型。(資料來自http://www.ez3dprinter.com)

SLA(Stereo Lithography Appearance) - 參考影片

用特定波長與強度的鐳射聚焦到光固化材料表面，使之由點到線，由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業，然後升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面。這樣層層疊加構成一個三維實體。

首先，通過CAD設計出三維實體模型，利用離散程式將模型進行切片處理，設計掃描路徑，產生的資料將精確控制鐳射掃描器和升降臺的運動；

其次，鐳射光束通過數控裝置控制的掃描器，按設計的掃描路徑 照射到液態光敏樹脂表面 ， 使表面特定區域內的一層樹脂固化後，當一層加工完畢後，就生成零件的一個截面；

然後，升降臺下降一定距離，固化層上覆蓋另一層液態樹脂，再進行第二層掃描，第二固化層牢固地粘結在前一固化層上，這樣一層層疊加而成三維工件原型。最後，將原型從樹脂中取出後，進行最終固化，再經打光、電鍍、噴漆或著色處理即得到客戶所要求的產品。(資料來自http://tmtctw.cn/)

PolyJet 3D (stratasys獨家的......) - 參考影片

例子 : Connex 260

PolyJet 3D 打印與噴墨文件打印類似。但PolyJet 3D 打印機並非在紙張上噴射墨滴，而是將液體光聚合物層噴射到托盤上然後用紫外線將其固化。一次構建一層，直至創建一個3D 模型或原型。可處理和立即使用完全固化的模型，無需額外進行後續固化。 3D 打印機還會將特別設計的凝膠類支撐材料與所選的模型材料一起噴射，以支撐懸垂和復雜的幾何圖形。可用手和用水輕鬆將其除去。

PolyJet 3D 打印技術具有快速原型製造的諸多優勢，包括卓越的質量和速度、高精度以及範圍廣泛的材料等。基於PolyJet 技術，Stratasys 出品的Objet Connex 3D 打印機是唯一可在同一打印任務中將不同3D 打印材料融入同一3D 打印模型的疊加性製造系統。(資料來自www.stratasys.com)

其他一些現有的技術 :

EBF³ (Electron-Beam Freeform Fabrication) - 參考影片

DMLS (Direct metal laser sintering) - 參考影片 (這是生產商的宣傳片)

EBM (Electron-beam melting) - 參考影片

SLM (Selective laser melting) - 參考影片

SHS (Selective heat sintering)

LOM (Laminated-object manufacturing) - 參考影片1  參考影片2 參考影片3 (這是生產商的宣傳片) 

DLP (Digital-Light Processing) - 參考影片

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何謂3D ??

何謂3D ??

"三維空間（也稱為三度空間，三次元、3D），日常生活中可指由長、寬、高三個維度所構成的空間。而且日常生活中使用的「三維空間」一詞，常常是指三維的歐幾里得空間。在歷史上很長的一段時期中，三維空間被認為是我們生存的空間的數學模型。" (資料來自WIKI)

"三維" 是數學中對空間的表現方法，1維是線，2 維是面，3 維就是堆疊了面的一個立體。而我們用的3D打印機基本上就是用了這個原理了。

圖片來自wiki

以 (FDM) 技術為例，就是金屬噴咀加熱ABS 之類的原料擠壓出條狀，再排列成面，繼而堆疊出立體的形狀。

參考影片

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開張啦!!!

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3D打印技術日新月異，究竟"它" 如何改變我們的世界??

讓我們來一起分享各色各樣的新技術和資訊吧!

我們會由淺入深去了解各種和3D 打印有關的知識，如各種3D打印技術和方法，不同廠商推出的型號和產品，各種3D 相關的軟件比較和介紹，3D打印的新聞等。

同時歡迎各位3D 打印的愛好者提供如新機開箱文，3D打印心得及經驗分享等。大家一起加深對3D打印的了解。

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